(57)【要約】【課題】簡易な構成で効果的に像ブレを防止することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像素子で画像を連続的に撮像し、現在のコマと１つ前のコマの画像の差分を演算して、撮像素子で撮像される画像の動きを検出し、検出した画像の動きに応じてプログラム線図を切り替える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測光結果からプログラム線図に従って露出度を決定し、決定した露出度で撮像素子を露光して画像を撮像する撮像装置において、
前記撮像素子で連続的に撮像される画像に基づいて前記撮像素子で撮像される画像の動きを検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段で検出される動きの大きさに応じて同じ測光結果に対してシャッタ速度が速くなるようにプログラム線図を切り替えるプログラム線図切替手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記動き検出手段は、前記撮像素子で撮像された現在のコマの画像と１つ前のコマの画像の差分に基づいて前記撮像素子で撮像される画像の動きを検出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記動き検出手段で検出される動きの大きさに応じた複数のプログラム線図が用意されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に係り、特に所定のプログラム線図に基づき露出度を決定する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
失敗写真の多くは手ブレに起因しており、このような手ブレによる失敗写真の発生を防止する機能として手ブレ補正機能が知られている。手ブレ補正の方式には、いくつかの方式があり、たとえばレンズシフト式手ブレ補正では、上下左右の振動をジャイロセンサによって検出し、レンズの一部分を振動と同じ方向に平行移動させることにより、ブレを光学的に補正する。
【０００３】
また、カメラの自動露出（ＡＥ）の方式の一つにプログラムＡＥが知られている。このプログラムＡＥでは、所定のプログラム線図に基づき被写体の明るさから最適な絞り値とシャッタ速度が自動的に決定される。
【０００４】
そして、特許文献１では、このようなプログラムＡＥを採用するカメラにおいて、手ブレ補正装置のＯＮ／ＯＦＦに連動してプログラム線図を切り替えることが提案されている。また、特許文献２では、角速度センサで検出した像ブレの状態に応じてプログラム線図を切り替えることが提案されている。
【特許文献１】特開平３−１５０５４０号公報
【特許文献２】特開平９−８０５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２のように、カメラに手ブレ補正装置を組み込むと、部品点数が増加してコストアップになるとともに、カメラが大型化してしまうという欠点がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で効果的に像ブレを防止することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するために、測光結果からプログラム線図に従って露出度を決定し、決定した露出度で撮像素子を露光して画像を撮像する撮像装置において、前記撮像素子で連続的に撮像される画像に基づいて前記撮像素子で撮像される画像の動きを検出する動き検出手段と、前記動き検出手段で検出される動きの大きさに応じて同じ測光結果に対してシャッタ速度が速くなるようにプログラム線図を切り替えるプログラム線図切替手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、撮像素子で連続的に撮像される画像に基づいて、撮像素子で撮像される画像の動きが検出される。そして、検出された動きの大きさに応じて同じ測光結果に対してシャッタ速度が速くなるようにプログラム線図が切り替えられる。
【０００９】
また、本発明は前記目的を達成するために、前記動き検出手段は、前記撮像素子で撮像された現在のコマの画像と１つ前のコマの画像の差分に基づいて前記撮像素子で撮像される画像の動きを検出することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、動き検出手段は、撮像素子で撮像された現在のコマの画像と１つ前のコマの画像の差分に基づいて、撮像素子で撮像される画像の動きを検出する。
【００１１】
また、本発明は前記目的を達成するために、前記動き検出手段で検出される動きの大きさに応じた複数のプログラム線図が用意されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、動き検出手段で検出される動きの大きさに応じたプログラム線図が複数用意されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の撮像装置によれば、簡易な構成で効果的に像ブレを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置を実施するための最良の形態について詳説する。
【００１５】
図１は本発明が適用されたデジタルカメラ１０の電気構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１０は、撮影光学系１２、撮像素子１４、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１６、アナログ信号処理部１８、Ａ／Ｄ変換器２０、画像入力コントローラ２２、デジタル信号処理部２４、圧縮伸張処理部２６、エンコーダ２８、液晶モニタ３０、メディアコントローラ３２、記憶メディア３４、ＡＦ検出部３６、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３８、動き検出部４０、ＣＰＵ４２、操作部４４、ＲＯＭ４６、ＲＡＭ４８等で構成されている。
【００１６】
このデジタルカメラ１０の全体の動作は、ＣＰＵ４２によって統括制御されており、ＣＰＵ４２は、操作部４４からの入力に基づき所定の制御プログラムに従ってデジタルカメラ１０の各部を制御する。ＲＯＭ４６には、このＣＰＵ４２が実行する制御プログラムや制御に必要な各種データ（プログラム線図等）が記録されている。ＣＰＵ４２は、このＲＯＭ４６に格納された制御プログラムをＲＡＭ４８の所定領域にロードし、ＲＡＭ４８を作業領域として使用しながら各種処理を実行する。なお、操作部４４は、電源スイッチ、シャッタボタン、モード切替スイッチ等を含み、操作に応じた信号をＣＰＵ４２に出力する。
【００１７】
撮影光学系１２は、レンズモータ５０に駆動されて焦点位置が変化する撮影レンズ５２と、アイリスモータ５４に駆動されて絞り値が段階的に変化する絞り５６とで構成されている。ＣＰＵ４２は、レンズモータドライバ５８を介してレンズモータ５０の駆動を制御することにより、フォーカス制御を行い、アイリスモータドライバ６０を介してアイリスモータの駆動を制御することにより、絞り制御を行う。
【００１８】
撮像素子１４は、所定のフィルタ配列の原色カラーＣＣＤで構成されており、その受光面には多数のフォトダイオードが二次元的に配置されている。撮影光学系１２を通過した被写体光は、各フォトダイオードによって受光され、入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。この各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、ＴＧ１６から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出され、アナログ信号処理部１８に加えられる。
【００１９】
アナログ処理部１８は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）、ＡＧＣ（ゲインコントロールアンプ）等を含み、撮像素子１４からＲ、Ｇ、Ｂ点順次で出力された画像信号を相関二重サンプリング処理するとともに増幅し、Ａ／Ｄ変換器２０に出力する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器２０は、アナログ処理部１８から出力されたアナログの画像信号をデジタル信号に変換して出力する。このＡ／Ｄ変換器２０から出力されたデジタルの画像信号が、画像入力コントローラ２２を介してＲＡＭ４４の所定の記憶領域に取り込まれる。
【００２１】
デジタル信号処理部２４は、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、色差マトリクス回路等を含み、ＣＰＵ４２からの指令に従ってＲＡＭ４８を活用しながら入力された画像信号を処理して、輝度データと色差データとからなるＹＵＶデータを生成する。
【００２２】
撮像素子１４で撮像された画像を液晶モニタ３０に表示する場合は、このデジタル信号処理部２４で生成されたＹＵＶデータがエンコーダ２８を介して液晶モニタ３０に出力される。これにより、撮像素子１４で撮像された画像が液晶モニタ３０に表示される。
【００２３】
また、撮像素子１４で撮像された画像を記憶メディア３４に記録する場合は、このデジタル信号処理部２４で生成されたＹＵＶデータが、圧縮伸張処理部２６で所定の圧縮フォーマットに従って圧縮されたのち、メディアコントローラ３２を介して記憶メディア３４に記録される。
【００２４】
また、記憶メディア３４に記録されたＹＵＶデータを再生する場合は、記憶メディア３４から読み出した圧縮ＹＵＶデータを圧縮伸張処理部２６で伸張し、エンコーダ２８を介して液晶モニタ３０に出力する。これにより、記憶メディア３４に記録された画像が液晶モニタ３０に再生表示される。
【００２５】
ＡＦ検出部３６は、ＣＰＵ４２からの指令に従い、画像入力コントローラ２２から取り込まれた画像信号からＡＦ制御に必要な物理量を算出する。本実施の形態のデジタルカメラ１０では、画像のコントラストによりＡＦ制御を行うものとし、ＡＦ検出部３６は、入力された画像信号から画像の鮮鋭度を示す焦点評価値を算出する。ＣＰＵ４２は、このＡＦ検出部３６で算出される焦点評価値が極大となるように、レンズモータドライバ５８の駆動を制御する。
【００２６】
ＡＥ／ＡＷＢ検出部３８は、ＣＰＵ４２からの指令に従い、画像入力コントローラ２２から取り込まれた画像信号からＡＥ制御及びＡＷＢ制御に必要な物理量を算出する。
【００２７】
たとえば、ＡＥ制御に必要な物理量として、１画面を複数のエリア（例えば、１６×１６）に分割し、分割した各エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂの画像信号の積算値を算出する。ＣＰＵ４２は、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３８から得た積算値に基づいて被写体の明るさ（ＥＶ値）を算出する。そして、算出したＥＶ値から所定のプログラム線図に基づいて絞り値とシャッタ速度を決定する。なお、ここで参照するプログラム線図は、後述するように撮像素子１４で撮像されている画像の動き（像ブレ）に応じて決定される。
【００２８】
また、ＡＷＢ制御に必要な物理量として、１画面を複数のエリア（例えば、１６×１６）に分割し、分割した各エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂの画像信号の色別の平均積算値を算出する。ＣＰＵ４２は、得られたＲの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値から各分割エリアご  とにＲ／Ｇ及びＢ／Ｇの比を求め、求めたＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの色空間における分布等に基づいて光源種判別を行う。そして、判別された光源種に適したホワイトバランス調整値に従って、たとえば各比の値がおよそ１（つまり、１画面においてＲＧＢの積算比率がＲ：Ｇ：Ｂ≒１：１：１）になるように、ホワイトバランス調整部のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランス補正値）を決定する。
【００２９】
動き検出部４０は、撮像素子１４で連続的に撮像される画像の１つ前のコマの画像と現在のコマの画像との間の差分を求める。この動き検出部４０は、バッファメモリと差分演算器を備えており、バッファメモリに撮像素子１４で連続的に撮像された画像のＹＵＶデータが先入れ先出し方式で記録される。動き検出部４０は、このバッファメモリに記録されたＹＵＶデータを順に読み出して差分演算器に加え、１つ前のコマの画像と現在のコマの画像の差分（差分値）を演算してＣＰＵ４２に出力する。ＣＰＵ４２は、この動き検出部４０から得た差分値に基づいて撮像素子１４で撮像されている画像の動き（像ブレ）を検出する。そして、検出した画像の動きに基づいてプログラムＡＥに用いるプログラム線図を決定する。すなわち、動き検出部４０から得た差分値が、あらかじめ設定された閾値を越えているか否か判定し、超えていると判定した場合は動きアリ（像ぶれアリ）と判断して、ＡＥ時に動きのある場合のプログラム線図を参照する。一方、動き検出部４０から得た差分値が、あらかじめ設定された閾値を越えていないと判定した場合は、動きナシ（像ぶれナシ）と判断して、ＡＥ時に動きがない場合のプログラム線図を参照する。
【００３０】
ここで、図２に示すように、「動きがある時のプログラム線図（ｂ）」は、「動きがない時のプログラム線図（ａ）」に対して、同じＥＶ値の時、シャッタ速度が速くなるように設定されている。このように、動きがある時にシャッタ速度が速くなるように設定することにより、撮影される画像のブレを効果的に抑止できる。
【００３１】
図３は、本実施の形態のデジタルカメラ１０の撮影時の処理手順を示すフローチャートである。
【００３２】
まず、ＣＰＵ４２は、操作部４４からの入力に基づいてカメラのモードが撮影モードに設定されているか否か判定する（ステップＳ１０）。そして、撮影モードに設定されていると判定すると、１コマ目の画像を撮像素子１４で撮像する（ステップＳ１１）。撮像素子１４から得られた画像信号は、所定の信号処理が施されてＹＵＶデータとされた後、動き検出部４０のバッファメモリに格納される。
【００３３】
１コマ目の画像が撮像されると、次に、所定時間経過後に次のコマの画像が撮像素子１４で撮像される（ステップＳ１２）。撮像素子１４から得られた画像信号は、所定の信号処理が施されてＹＵＶデータとされた後、動き検出部４０のバッファメモリに格納される。なお、この時の画像の撮像間隔は、液晶モニタ３０にスルー画像を表示するための画像の撮像間隔（たとえば、１/ ３０秒間隔）と同じ間隔に設定される。
【００３４】
次のコマの画像が撮像されると、動き検出部４０にて１つ前のコマの画像との間で画像の差分値が演算される（ステップＳ１３）。ＣＰＵ４２は、この動き検出部４０で算出された差分値に基づいて画像の動きを検出する。すなわち、動き検出部４０から得た差分値が、あらかじめ設定された閾値を超えているか否か判定して、画像の動き（像ブレ）の有無を判定する（ステップＳ１４）。
【００３５】
そして、画像の動きアリと判定すると、ＡＥ時に使用するプログラム線図を「動きがある時のプログラム線図」に設定する（ステップＳ１５）。一方、画像の動きナシと判定すると、ＡＥ時に使用するプログラム線図を「動きがない時のプログラム線図」に設定する（ステップＳ１６）。
【００３６】
この後、操作部４４からの入力に基づいてシャッタボタンの押下の有無を判定し（ステップＳ１７）、シャッタボタンが押されたと判定すると、被写体の明るさを測光し（ステップＳ１８）、その測光結果から設定されたプログラム線図に基づいて絞り値とシャッタ速度を決定し（ステップＳ１９）、撮影を実行する（ステップＳ２０）。すなわち、決定した絞り値とシャッタ速度で撮像素子１４を露光し、得られた画像信号を処理して、記憶メディア３４に記録する。
【００３７】
なお、ステップＳ１７でシャッタボタンが押下されていないと判定すると、ステップＳ１２の処理に戻り、次のコマの画像が撮像される。そして、１つ前のコマの画像との差分が算出され（ステップＳ１３）、動きの有無が検出される。
【００３８】
このように、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、撮像素子１４で撮像される画像に動き（像ブレ）がある場合は、自動的にシャッタ速度が速くなるようにプログラム線図が切り替えられるので、撮像される画像の像ブレを効果的に抑止することができる。
【００３９】
また、撮像素子１４からの出力に基づいて画像の動きの検出を行うので、別途加速度センサ等の検出手段を設置することがなく、装置構成をシンプルにすることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、画像の動きがある場合とない場合の２つのプログラム線図を用意しているが、画像の動きの大きさ（画像の差分値の大きさ）に応じて複数のプログラム線図を用意するようにしてもよい。すなわち、画像の動きの大きさ（画像の差分値の大きさ）に応じて段階的にプログラム線図を切り替えるようにする。
【００４１】
また、本実施の形態では、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではなく、たとえば、ビデオカメラやカメラ付き携帯電話機などＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子を用いて画像を撮像する全ての撮像装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明が適用されたデジタルカメラの電気構成を示すブロック図
【図２】プログラム線図の一例を示す図
【図３】撮影時におけるデジタルカメラの処理動作の手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４３】
１０…デジタルカメラ、１２…撮影光学系、１４…撮像素子、１６…タイミングジェネレータ（ＴＧ）、１８…アナログ信号処理部、２０…Ａ／Ｄ変換器、２２…画像入力コントローラ、２４…デジタル信号処理部、２６…圧縮伸張処理部、２８…エンコーダ、３０…液晶モニタ、３２…メディアコントローラ、３４…記憶メディア、３６…ＡＦ検出部、３８…ＡＥ／ＡＷＢ検出部、４０…動き検出部、４２…ＣＰＵ、４４…操作部、４６…ＲＯＭ、４８…ＲＡＭ、５０…レンズモータ、５２…撮影レンズ、５４…アイリスモータ、５６…絞り、５８…レンズモータドライバ、６０…アイリスモータドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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